Новая кровля резервуаров

Замена плавающих крыш на стальные купольные в резервуарах цеха № 5 ОАО «Мозырский НПЗ» — важный шаг в повышении безопасности и экологичности предприятия.

Актуальный проект

В настоящее время подрядной организацией УП «Мозырское монтажное управление 45» ОАО «Полесьестрой» ведутся строительно-монтажные работы на резервуаре РВС-33 — именно он первым «обзаведется» новой кровлей. В ходе работ проводятся различные операции, в том числе впервые осуществляемые на предприятии. Одна из них — подъем на высоту 25 см стенки резервуара по всей его окружности длиной 100 м и весом более 90 т для восстановления горизонтальности наружного контура днища. Качественное выполнение подготовительных работ, проводимых в течение месяца, позволило успешно осуществить операцию подъема. Для этого понадобились 18 промышленных домкратов, страховочные упоры, а главное — слаженные и грамотные действия персонала подрядной организации, выполняемые при поддержке специалистов цеха № 5.

Следует отметить, что кроме работ по замене плавающей крыши на стационарную с устройством алюминиевого понтона проектом предусмотрен ряд других мероприятий. В частности, полная замена днища и гидрофобного грунта, предохраняющего металл от коррозии со стороны основания (фундамента), устранение деформации стенки резервуара и исправление ее геометрической формы с монтажом колец жесткости по всей окружности. Проект учитывает также ремонт систем пожаротушения, водяного орошения, молниезащиты и заземления, устройство системы отбора проб нефтепродукта, антикоррозионную защиту внутренней и наружной поверхностей резервуара и др. При завершении всего комплекса работ мы имеем резервуар со значительным эксплуатационным ресурсом, соответствующий требованиям нормативных документов и готовый к приему продукта.

Какая крыша лучше?

От качества эксплуатации производственных объектов каждого подразделения зависит во многом и стабильная работа организации в целом. Отдельно стоит отметить важность для нашего предприятия надежной и безопасной эксплуатации резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Сегодня в цехе № 5 их насчитывается 93 единицы вместимостью от 100 до 50 000 м³.

Особого внимания заслуживает конструкция кровли резервуара, т.к. от этого зависит надежность, безопасность и эффективность его работы. В мире для снижения потерь и выбросов вредных веществ в атмосферу предусмотрены различные конструкции крыш резервуаров: стационарные (сферические и конические) и плавающие (однодечные, двухдечные и поплавковые), а также комбинированный вариант, при котором монтируется стационарная кровля и плавающий под ней понтон. В настоящее время в цехе № 5 эксплуатируются резервуары с плавающими и стационарными крышами.

В мире для снижения потерь и выбросов вредных веществ в атмосферу предусмотрены различные конструкции крыш резервуаров: стационарные (сферические и конические) и плавающие (однодечные, двухдечные и поплавковые), а также комбинированный вариант, при котором монтируется стационарная кровля и плавающий под ней понтон. В настоящее время в цехе № 5 эксплуатируются резервуары с плавающими и стационарными крышами.

Специалистами различных компаний неоднократно отмечались недостатки конструкции плавающих резервуарных крыш, важный элемент которых — уплотнительный затвор. Он располагается по всей длине внешней окружности крыши и служит для герметизации места ее контакта с внутренней поверхностью стенки резервуара. Плавающая крыша находится на поверхности хранимого продукта и имеет непосредственный контакт с окружающей средой. Вследствие этого она подвержена воздействию погодных явлений: дождь, снег и пыль могут проникать через уплотнительный затвор и загрязнять нефтепродукт. Существенные потери нефтепродукта от испарения обусловлены воздействием солнца и недостаточной герметичностью уплотнительного затвора по причине его естественного износа и старения в процессе работы.

Центральная части крыши, диаметр которой порой может достигать более 60 м, имеет малую жесткость, что сокращает срок ее эксплуатации, т.к. воздействие ветровых нагрузок порождает возникновение низкочастотных колебаний и резонансных явлений. Это приводит к разрушению сварных швов и нарушению герметичности конструкции.

В зимний период дополнительно возникает опасность заклинивания крыши на направляющих стойках и обрушения с последующим затоплением из-за неравномерного распределения снеговой нагрузки и образования наледи с неоднородным трением в уплотнительном затворе. Значительны также расходы, связанные с обогревом плавающей крыши для удаления скопившихся наледи и снега в этот период.

Серьезная проблема — эксплуатация системы удаления атмосферных осадков с плавающей крыши резервуара. Принцип ее работы схож с отводом воды с кровли жилых домов и осуществляется с помощью «водослива», заборное устройство (воронка) которого располагается в центре крыши. Канал отвода жидкости находится внутри резервуара и представляет собой систему трубопроводов, соединенных между собой шарнирами. Она подвижна и перемещается вдоль вертикальной оси вслед за плавающей крышей. Вероятность разгерметизации в результате выхода из строя шарнирных соединений, размораживания в зимний период и т.д. требует к данной системе повышенного внимания, а ее обслуживание во время эксплуатации резервуара невозможно. Неисправность дренажного устройства плавающей крыши может стать причиной потери нефтепродукта и даже привести к остановке работы резервуара.

Ремонт на действующем резервуаре наружных элементов плавающей крыши представляет собой работу повышенной опасности, требующую разработки дополнительных мероприятий, оформления соответствующей документации и привлечения значительного количества трудовых ресурсов.

Следует отметить, что выполнение капитальных ремонтов резервуаров с полной заменой настила плавающей крыши не дает гарантированного положительного результата, так как не решает вопроса об исключении вышеперечисленных конструктивных недостатков и не исключает вероятности повторного выхода кровли из строя.

Решение проблем

С названными проблемами пришлось столкнуться в процессе эксплуатации резервуаров с плавающими крышами и в цехе № 5 ОАО «Мозырский НПЗ». Мы изучили опыт других нефтеперерабатывающих предприятий и мировые тенденции в проектировании, строительстве и реконструкции резервуарных парков для хранения нефтепродуктов. В 2013 году было принято решение о замене плавающих крыш на стальные купольные с устройством алюминиевых понтонов для восьми резервуаров вместимостью 10 000 м³ каждый. Они находились в эксплуатации более 40 лет.

Реконструкция и модернизация резервуаров происходят одновременно с проведением их капитального ремонта, что занимает значительное время. При этом нельзя допустить изменения технологического режима работы предприятия, а также номенклатуры и объемов выпускаемой продукции.

Проведение работ по подъему на высоту 25 см стенки резервуара по всей его окружности

В ОАО «Мозырский НПЗ» это стало возможно благодаря слаженной и грамотно организованной работе всех служб, задействованных в производстве продукции, ее реализации, а также в организации и проведении ремонтных работ. Сегодня в резервуарных парках цеха № 5 хранятся более восьми видов автобензинов и их компонентов. А ведь еще в 2000 году их было не более четырех. При этом ежегодно проводится капитальный ремонт двух и более резервуаров с выводом их из эксплуатации.

На мой взгляд, для достижения успеха в модернизации резервуарных парков нужны не только значительные финансовые ресурсы и квалифицированные кадры для выполнения проектных и строительно-монтажных работ. Главное, что требуется, — это понимание необходимости изменений, наличие идеи, умение и решимость в доведении начатого дела до конца. 

Специалисты пятого цеха уверены в своевременности и правильности принятого решения о проведении модернизации резервуаров для хранения бензинов. Ведь оборудование резервуаров алюминиевыми понтонами со стальными купольными крышами взамен плавающих позволит получить неоспоримые преимущества при эксплуатации. Прежде всего — высокий запас конструктивной устойчивости к большим снеговым и ветровым нагрузкам, что особенно актуально в зимний период в наших климатических условиях. К преимуществам также относятся предотвращение загрязнения хранимого продукта от попадания атмосферных осадков и пыли, увеличение срока службы настила понтона и уплотняющего затвора, снижение эксплуатационных и ремонтных затрат, а также сокращение ручного труда. Существуют и такие плюсы, как уменьшение испаряемости хранимого продукта и, следовательно, сокращение экономических потерь и вредных выбросов в окружающую среду, высокая плавучесть монтируемого понтона. Ориентировочный срок окупаемости проекта составляет 12 лет.

Считаю, что проведение работ по реконструкции и модернизации резервуарных парков — это инвестиции в будущее завода. Наряду с обеспечением пожарной и промышленной безопасности предприятия растет уровень его экологичности.

ТЕКСТ Сергей Трунин, начальник товарно-сырьевого цеха ОАО «Мозырский НПЗ»

ФОТО Игорь Малащенко